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100多年前,英国人是如何发明出地铁的?

创作时间:
作者:
@小白创作中心

100多年前,英国人是如何发明出地铁的?

引用
网易
1.
https://www.163.com/dy/article/JAUKPRD50521F5QQ.html

100多年前,英国人是如何发明出地铁的?这个问题的答案不仅关乎工程技术的发展,更是一段充满智慧与创新的历史。从最初的明挖法到后来的盾构机技术,地铁的修建经历了漫长而艰难的历程。本文将带你穿越时空,了解地铁从构想到现实的全过程。

19世纪英国伦敦地面交通严重拥挤,马车所产生的上百万吨马粪无处安放。空想家查尔斯.皮尔逊受修建泰晤士河隧道的启发,第一次提出要在伦敦的地下修建地下铁路。

那么100多年前,人们究竟是如何成功发明出地铁的?

最开始人们修建地铁的方法比较落后,采用的是最原始的方法——明挖法。

工人先把要修地铁的地上住户转移,然后从地面向下挖沟建隧道,用砖块加固沟壁修建拱形砖顶。地下修建好再把挖出来的土回填,在上面重新修建道路和房屋。

早期地铁的修建

这种方式虽然很有效,但是随着地铁数量的增加,地铁的修建面临着越来越多的难题。比如挖着挖着遇到了障碍物、淤泥、地下水,又或者导致地面沉降。

为了应对这些问题,人们又研究出沉箱法。

沉箱法是在地下隧道施工时,先将预制的混凝土箱体(沉箱)运输到施工现场,然后通过沉降的方式将沉箱逐渐沉入地下,最终形成一个完整的地铁隧道。

巴黎修建地铁时就采用的这个方法,由于塞纳河的下边全是淤泥,要想修建地铁就必须解决这个问题。

于是工人把河道两岸的河床进行了加宽,然后通过U型管道,将大量的冷却液输送至河床底部。等到40天后,底部的淤泥凝结成了固体,就可以继续施工了。

拓宽河道修建地铁

如果遇到了地下水,就用钢桩和泥土修一个方形的坑洞。然后把里边的水抽干净再继续挖。同时还要在建造车站的位置浇筑混凝土,以及将混凝土桩打入地下,避免地下水回流导致车站移位造成的安全隐患。

后来随着盾构机的出现,人们开始尝试暗挖法。一边挖一边建,既能够防止地面沉降,又不会影响地面人们的正常生活。早期的盾构机,主要是靠人工挖掘前进距离的,效率太低一天只能挖3米。

早期盾构机工作状态

因此人们对盾构机进行了改进,安装了挖掘土壤的刀盘以及泥土传送装置,工作时将盾构机的前部推入土壤中,刀盘开始旋转,将土壤切割并通过输送带运送到后部。

然后通过注浆系统注入水泥浆料,让隧道墙壁变的坚固。盾构机不断向前推进,对土壤进行挖掘和支撑,同时不断进行预制的隧道墙壁加固。

挖掘出的泥土和砖块,则通过输送带或其他运输设备运出隧道,进行处理和清理。有了盾构机的帮助,修建地铁的效率和安全性都大大提高。

盾构机地下施工

不过,地下环境对修地铁的挑战远不止于此。

有句话叫“地上西安,地下长安”。以西安地铁2号线为例,用了18年才修建成功,这也不能怪它慢,主要是现实条件摆在那的。作为13朝古都,一条地铁线就串联了1356座古墓。

西安地铁的修建挖掘大量古墓

别的城市修地铁用的是施工队盾构机,西安修地铁用的则是考古队毛刷,这放眼全世界也是独一支的存在了。

看到这里大家可能会疑惑了:既然地下这么难修,为什么不换个方向修上面呢?

其实地铁修在地上还是地下,这是根据城市的实际情况决定的,我国幅员辽阔地势复杂多变。东莞、西安、南京、上海,这些城市有的地铁就在地上。

地面上的重庆轻轨

还有最经典的山城——重庆。在重庆,每天都可以看到头顶来往运行的城市轻轨。

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